Question

【題目】如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導線框內有半徑為r的圓形磁場區域，其磁感應強度B隨時間t的變化關系為B＝kt(常量k>0)．回路中滑動變阻器R的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、.閉合開關S，電壓表的示數為U，不考慮虛線MN右側導體的感應電動勢，則(　　 )

A. R2兩端的電壓為

B. 電容器的a極板帶正電

C. 滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍

D. 正方形導線框中的感應電動勢為kL2

Answer 1

【答案】AC

【解析】試題分析：這是電磁感應與電路結合，左側的導體框相當于電源．要先用電磁感應求出產生的感應電動勢，然后由閉合電路歐姆定律來分析電路中電壓，再由焦耳定律分析電阻電熱．而至于電容器的極板電性，需要可依據感應電動勢的正負極，有右手定則可以判定，電路左側的變化磁場在正方形導體內產生逆時針電流，由此可知導體框相當于一個上負下正的電源，所以電容器a極板帶負電．

有法拉第電磁感應， 與R是并聯，并聯滑動變阻器的阻值為，可知并聯電阻為，則滑動變阻器所在支路的電阻為，外電路的總電阻為，故兩端電壓為，A正確D錯誤；電路左側的變化磁場在正方形導體內產生逆時針電流，由此可知導體框相當于一個上負下正的電源，所以電容器a極板帶負電，B錯誤；設干路電流為I則通過滑動變阻器左半部分的電流為I，通過其右半部分的電流為，由于此部分與并聯而且電阻值相等，因此通過的電流也為，由知：滑動變阻器熱功率為， 的熱功率為，所以滑動變阻器R的熱功率為電阻的5倍，故C正確．